数据库 之 基础内容详解

一、数据库基础概念

（一）字符集：

Mariadb默认安装的字符集是latin1
big5 繁体汉字
gb2312 简体中文
utf-8国际语言

（二）字符集/序：

每种字符集都有多种字符序：通常影响查询时的大小写情况；
1.字符序常见结尾如下：
_bin(表示用编码值进行比较)
_ci(cs) 是否区分大小写，ci不区分，cs区分

如下后缀参考自：https://zhidao.baidu.com/question/561235824256928284.html
_stroke 按笔划排序
_ai(as) 是否区分重音，ai不区分，as区分
_ki(ks) 是否区分假名类型，ki不区分，ks区分
_wi(ws) 是否区分全半角，wi不区分，ws区分

示例：
例如 mysql 数据的字符序设置是 utf8_ci 这种 ,在执行查询语句时 会自动过滤大小写
select * from issue_messagewherecontent =‘Yes’
select * from issue_messagewherecontent =‘yes’
这2句SQL 语句的查询结果 完全一样
但是如果 字符序 改为 utf8_cs, 同样执行上述2句SQL 结果不一样

2.查看数据库支持的字符序：

#Defalt =yes 表示数据库默认的字符序
MariaDB [(none)]> show collation;

指定数据库创建使用的默认语言字符集：

MariaDB [(none)]> create database test3 character set utf8mb4;
MariaDB [(none)]> show create database test3;

3.库字符集配置文件路径：
每个库会建立单独的文件夹；
指定字符集创建的库在mysql目录中生成一个db.opt文件，该文件内容很简单，是用来记录该库的默认字符集编码和字符集排序规则用的。如果你创建数据库指定默认字符集和排序规则，那么后续创建的表如果没有指定字符集和排序规则，那么该新建的表将采用db.opt文件中指定的属性。

注意： 修改字符集适合空库，已有数据的库变更字符集可能会出现乱码问题

数据类型：

(三)mysql客户端连接数据库常用选项：

1.连接数据库

[root@CentOS7 ~]#mysql -u root -h localhost -p

mysql客户端可用选项：
-u, --user= 用户名,默认为root
-h, --host= 服务器主机,默认为localhost
-p, --passowrd= 用户密码,建议使用-p,默认为空密码
-P, --port= 服务器端口
-S, --socket= 指定连接socket文件路径
-D, --database= 指定默认数据库
-e “SQL“ 执行SQL命令
--print-defaults 获取程序默认使用的配置

数据库服务器端服务监听方式：
本地方式：unix sock: 监听在sock文件上，仅支持本机连接通信（/var/lib/mysql/mysql.sock）
网络方式：ip socket: 默认监听在tcp的3306端口，支持远程连接通信

2.mysqladmin工具

#查看帮助
[root@CentOS7 ~]#mysqladmin -help
#修改mysql数据库账户密码
[root@CentOS7 ~]#mysqladmin -uroot -p password 
Enter password: 
New password: 
Confirm new password
#查看mysql服务是否正常
[root@CentOS7 ~]#mysqladmin -uroot -pmagedu ping
#创建数据库
[root@CentOS7 ~]#mysqladmin -uroot -p create testdb
#删除数据库
[root@CentOS7 ~]#mysqladmin -uroot -p drop testdb
#关闭数据库
[root@CentOS7 ~]#mysqladmin -uroot -p shutdown

3.mysql配置文件：

/etc/my.cnf           #Global选项
/etc/mysql/my.cnf       #Global选项
SYSCONFDIR/my.cnf     #Global选项
$MYSQL_HOME/my.cnf      #Server-specific 选项
--defaults-extra-file=path
~/.my.cnf          #User-specific 选项

二、SQL语句

（一）规范：

1.在数据库系统中，SQL语句不区分大小写(建议用大写)
2.SQL语句可单行或多行书写，以“;”结尾
3.关键词不能跨多行或简写
4.用空格和缩进来提高语句的可读性
5.子句通常位于独立行，便于编辑，提高可读性

（二）分类：

• DDL：CREATE，DROP，ALTER
• DML：INSERT，DELETE，UPDATE
• DCL：GRANT，REVOKE，COMMIT，ROLLBACK
• DQL：SELECT

（三）数据库的组件(对象)：

• 库
• 表
• 索引
• 视图
• 存储函数
• 存储过程
• 触发器

（四）关系运算

• 选择：挑选行
• 投影：挑选列
• 连接：表连接，主键外键

（五）数据模型：

1.数据抽象：

• 物理层：数据存储格式：RAID、逻辑卷、分区，运维关心的层;与存储引擎相关
• 逻辑层：数据间的关系
• 视图层：展现希望给用户的数据

2.关系模型：

• 关系模型：
• 基于对象关系型：ORM，面向关系与面向对象关系：把面向关系的数据库和面向对象的语言结合，不用写sql语句
• 半结构化关系模型：XML、json

三、库

1.创建库：

MariaDB [(none)]> create database if not exists test2;

2.修改库：
（1）.修改库的字符集（注：空库）

MariaDB [(none)]> alter database db_test3 character set utf8mb4;

3.删除库：

MariaDB [(none)]> drop database if exists db_test3;

4.查看库：

#查看库列表
MariaDB [(none)]> show databases;
#查看支持字符集
MariaDB [(none)]> show character set;
#查看排序规则
MariaDB [(none)]> show collation;

5.使用库：

MariaDB [(none)]> use test3

四、 表

1.语法：

1.创建表：
方式一：直接创建新表
CREATE TABLE [IF NOT EXISTS] ‘tbl_name’ (字段信息1,字段信息2, ... 表选项...)

字段信息
•col1 type1
•PRIMARY KEY(col1,...)
•INDEX(col1, ...)
•UNIQUE KEY(col1, ...)

表选项：
•ENGINE [=] engine_name
SHOW ENGINES;查看支持的engine类型
•ROW_FORMAT [=] {DEFAULT|DYNAMIC|FIXED|COMPRESSED|REDUNDANT|COMPACT}

方式二：查询现存表创建；新表会被直接插入查询而来的数据
CREATE [TEMPORARY] TABLE [IF NOT EXISTS] tbl_name [(create_definition,...)] [table_options]
[partition_options] select_statement

方式三：复制现存的表的表结构创建，但不复制数据
CREATE [TEMPORARY] TABLE [IF NOT EXISTS] tbl_name { LIKE old_tbl_name | (LIKE old_tbl_name) }

MariaDB [test3]> help create table
CREATE [TEMPORARY] TABLE [IF NOT EXISTS] tbl_name
    (create_definition,...)
    [table_options]
    [partition_options]

Or:

CREATE [TEMPORARY] TABLE [IF NOT EXISTS] tbl_name
    [(create_definition,...)]
    [table_options]
    [partition_options]
    select_statement

Or:

CREATE [TEMPORARY] TABLE [IF NOT EXISTS] tbl_name
    { LIKE old_tbl_name | (LIKE old_tbl_name) }


create_definition:
    col_name column_definition
    #设置主键
  | [CONSTRAINT [symbol]] PRIMARY KEY [index_type] (index_col_name,...)
      [index_option] ...
    #设置索引
  | {INDEX|KEY} [index_name] [index_type] (index_col_name,...)
      [index_option] ...
    #设置唯一键（索引）表示唯一的，不允许重复的索引，该字段信息保证不会重复
  | [CONSTRAINT [symbol]] UNIQUE [INDEX|KEY]
      [index_name] [index_type] (index_col_name,...)
      [index_option] ...
    #FULLTEX：全文索引：检索数据量较大时，先将数据放入一个没有全局索引的表中，然后在用Create Index创建的Full Text索引，比先为一张表建立FullText然后在写入数据要快
    #SPATIAL：空间索引：是对空间数据类型的字段建立的索引，MYSQL中的空间数据类型有4种，分别是GEOMETRY、POINT、LINESTRING、POLYGON。
    #MYSQL使用SPATIAL关键字进行扩展，使得能够用于创建正规索引类型的语法创建空间索引。创建空间索引的列，必须将其声明为NOT NULL，空间索引只能在MYISAM存储引擎的表中创建
    #引用自：https://blog.csdn.net/guo_qiangqiang/article/details/88794971
  | {FULLTEXT|SPATIAL} [INDEX|KEY] [index_name] (index_col_name,...)
      [index_option] ...
    #设置外键
  | [CONSTRAINT [symbol]] FOREIGN KEY
      [index_name] (index_col_name,...) reference_definition
    #CHECK 约束用于限制列中的值的范围。
    #如果对单个列定义 CHECK 约束，那么该列只允许特定的值。
    #如果对一个表定义 CHECK 约束，那么此约束会在特定的列中对值进行限制
  | CHECK (expr)

column_definition:	#列定义
	#数据类型  是否允许为空  默认值
    data_type [NOT NULL | NULL] [DEFAULT default_value]
      [AUTO_INCREMENT] 列值自增 [UNIQUE [KEY] | [PRIMARY] KEY]
      [COMMENT 'string']	#表的注释，最大长度为60 个字符
      [COLUMN_FORMAT {FIXED|DYNAMIC|DEFAULT}]
      [STORAGE {DISK|MEMORY|DEFAULT}]
      [reference_definition]

data_type: #数据类型
    BIT[(length)]
  | TINYINT[(length)] [UNSIGNED] [ZEROFILL]
  | SMALLINT[(length)] [UNSIGNED] [ZEROFILL]
  | MEDIUMINT[(length)] [UNSIGNED] [ZEROFILL]
  | INT[(length)] [UNSIGNED] [ZEROFILL]
  | INTEGER[(length)] [UNSIGNED] [ZEROFILL]
  | BIGINT[(length)] [UNSIGNED] [ZEROFILL]
  | REAL[(length,decimals)] [UNSIGNED] [ZEROFILL]
  | DOUBLE[(length,decimals)] [UNSIGNED] [ZEROFILL]
  | FLOAT[(length,decimals)] [UNSIGNED] [ZEROFILL]
  | DECIMAL[(length[,decimals])] [UNSIGNED] [ZEROFILL]
  | NUMERIC[(length[,decimals])] [UNSIGNED] [ZEROFILL]
  | DATE
  | TIME
  | TIMESTAMP
  | DATETIME
  | YEAR
  | CHAR[(length)]
      [CHARACTER SET charset_name] [COLLATE collation_name]
  | VARCHAR(length)
      [CHARACTER SET charset_name] [COLLATE collation_name]
  | BINARY[(length)]
  | VARBINARY(length)
  | TINYBLOB
  | BLOB
  | MEDIUMBLOB
  | LONGBLOB
  | TINYTEXT [BINARY]
      [CHARACTER SET charset_name] [COLLATE collation_name]
  | TEXT [BINARY]
      [CHARACTER SET charset_name] [COLLATE collation_name]
  | MEDIUMTEXT [BINARY]
      [CHARACTER SET charset_name] [COLLATE collation_name]
  | LONGTEXT [BINARY]
      [CHARACTER SET charset_name] [COLLATE collation_name]
  | ENUM(value1,value2,value3,...)
      [CHARACTER SET charset_name] [COLLATE collation_name]
  | SET(value1,value2,value3,...)
      [CHARACTER SET charset_name] [COLLATE collation_name]
  | spatial_type

index_col_name:
    col_name [(length)] [ASC | DESC]

index_type:	#索引类型
    USING {BTREE | HASH}	#btree、hash类型	

index_option:	#索引选项
    KEY_BLOCK_SIZE [=] value
  | index_type
  | WITH PARSER parser_name
  | COMMENT 'string'

#REFERENCES：对象权限
#ON UPDATE CASCADE 表示当父表更新时，子表也级联更新。
#ON DELETE CASCADE 表示当父表删除时，子表也级联删除
reference_definition:	#引用定义
    REFERENCES tbl_name (index_col_name,...)
      [MATCH FULL | MATCH PARTIAL | MATCH SIMPLE]
      [ON DELETE reference_option]
      [ON UPDATE reference_option]
      
#在定义外键关系时，父表的更新（或者删除）动作，可级联子表操作有如下四种定义方式：
#RESTRICT，表示父表列值被保护（限制更改，不能有任何动作，效果和NO ACTION一致，其实就是NO #ACTION的别名）。也是外键级联操作的默认行为。
#CASCADE，表示子表列值随父表一起变化（更新也一起更新，删除也一起删除）。注意，子表上级联更改的列，不会激活触发器。
#SET NULL，表示父表列值被更改时，关联的子表列值置空（前提是子表该列属性可为NULL）。
#NO ACTION，表示父表列值被保护（阻止更改，不能有任何动作）。
#对于非innodb表，还有一个方式是：SET DEFAULT，但是innodb表，该定义不合法。
#引用自：https://blog.csdn.net/q3dxdx/article/details/51005098
reference_option:
    RESTRICT | CASCADE | SET NULL | NO ACTION

table_options: #表选项
    table_option [[,] table_option] ...

table_option:	#表选项
    ENGINE [=] engine_name
  | AUTO_INCREMENT [=] value
  | AVG_ROW_LENGTH [=] value
  | [DEFAULT] CHARACTER SET [=] charset_name
  | CHECKSUM [=] {0 | 1}
  | [DEFAULT] COLLATE [=] collation_name
  | COMMENT [=] 'string'
  | CONNECTION [=] 'connect_string'
  | DATA DIRECTORY [=] 'absolute path to directory'
  | DELAY_KEY_WRITE [=] {0 | 1}
  | INDEX DIRECTORY [=] 'absolute path to directory'
  | INSERT_METHOD [=] { NO | FIRST | LAST }
  | KEY_BLOCK_SIZE [=] value
  | MAX_ROWS [=] value
  | MIN_ROWS [=] value
  | PACK_KEYS [=] {0 | 1 | DEFAULT}
  | PASSWORD [=] 'string'
  | ROW_FORMAT [=] {DEFAULT|DYNAMIC|FIXED|COMPRESSED|REDUNDANT|COMPACT}
  | TABLESPACE tablespace_name [STORAGE {DISK|MEMORY|DEFAULT}]
  | UNION [=] (tbl_name[,tbl_name]...)

partition_options:	#分区选项
    PARTITION BY
        { [LINEAR] HASH(expr)
        | [LINEAR] KEY(column_list)
        | RANGE{(expr) | COLUMNS(column_list)}
        | LIST{(expr) | COLUMNS(column_list)} }
    [PARTITIONS num]
    [SUBPARTITION BY
        { [LINEAR] HASH(expr)
        | [LINEAR] KEY(column_list) }
      [SUBPARTITIONS num]
    ]
    [(partition_definition [, partition_definition] ...)]

partition_definition:	#分区定义
    PARTITION partition_name
        [VALUES 
            {LESS THAN {(expr | value_list) | MAXVALUE} 
            | 
            IN (value_list)}]
        [[STORAGE] ENGINE [=] engine_name]
        [COMMENT [=] 'comment_text' ]
        [DATA DIRECTORY [=] 'data_dir']
        [INDEX DIRECTORY [=] 'index_dir']
        [MAX_ROWS [=] max_number_of_rows]
        [MIN_ROWS [=] min_number_of_rows]
        [TABLESPACE [=] tablespace_name]
        [NODEGROUP [=] node_group_id]
        [(subpartition_definition [, subpartition_definition] ...)]	#子分区

subpartition_definition:	#子分区定义
    SUBPARTITION logical_name
        [[STORAGE] ENGINE [=] engine_name]
        [COMMENT [=] 'comment_text' ]
        [DATA DIRECTORY [=] 'data_dir']
        [INDEX DIRECTORY [=] 'index_dir']
        [MAX_ROWS [=] max_number_of_rows]
        [MIN_ROWS [=] min_number_of_rows]
        [TABLESPACE [=] tablespace_name]
        [NODEGROUP [=] node_group_id]

select_statement:	#可选项
    [IGNORE | REPLACE] [AS] SELECT ...   (Some valid select statement)




2.删除表
DROP [TEMPORARY] TABLE [IF EXISTS]
    tbl_name [, tbl_name] ...
    [RESTRICT | CASCADE]


3.修改表
MariaDB [test3]> help alter table
ALTER [ONLINE | OFFLINE] [IGNORE] TABLE tbl_name
    [alter_specification [, alter_specification] ...]
    [partition_options]
alter_specification:
    table_options
  | ADD [COLUMN] col_name column_definition	#添加列字段
        [FIRST | AFTER col_name ]	#first表示添加到第一列；
  | ADD [COLUMN] (col_name column_definition,...)	#添加多列
  | ADD {INDEX|KEY} [index_name]	#添加索引
        [index_type] (index_col_name,...) [index_option] ...
  | ADD [CONSTRAINT [symbol]] PRIMARY KEY	#添加主键
        [index_type] (index_col_name,...) [index_option] ...
  | ADD [CONSTRAINT [symbol]]	#添加唯一键
        UNIQUE [INDEX|KEY] [index_name]
        [index_type] (index_col_name,...) [index_option] ...
  | ADD FULLTEXT [INDEX|KEY] [index_name]	#添加全文索引
        (index_col_name,...) [index_option] ...
  | ADD SPATIAL [INDEX|KEY] [index_name]	#添加空间索引
        (index_col_name,...) [index_option] ...
  | ADD [CONSTRAINT [symbol]]	#添加外键
        FOREIGN KEY [index_name] (index_col_name,...)
        reference_definition
  | ALTER [COLUMN] col_name {SET DEFAULT literal | DROP DEFAULT} #修改默认值
  | CHANGE [COLUMN] old_col_name new_col_name column_definition
        [FIRST|AFTER col_name]	#修改字段名
  | MODIFY [COLUMN] col_name column_definition	#修改字段属性
        [FIRST | AFTER col_name]
  | DROP [COLUMN] col_name	#删除列
  | DROP PRIMARY KEY	#删除主键
  | DROP {INDEX|KEY} index_name	#删除索引
  | DROP FOREIGN KEY fk_symbol	#删除外键
  | MAX_ROWS = rows	#最大行
  | DISABLE KEYS	#禁用键
  | ENABLE KEYS		#启用键
  | RENAME [TO|AS] new_tbl_name	#重命名表名
  | ORDER BY col_name [, col_name] ...	#分组
  | CONVERT TO CHARACTER SET charset_name [COLLATE collation_name]
  | [DEFAULT] CHARACTER SET [=] charset_name [COLLATE [=] collation_name]
  | DISCARD TABLESPACE	#放弃表空间
  | IMPORT TABLESPACE	#导入表空间
  | FORCE	#强制
  | ADD PARTITION (partition_definition)	#添加分区
  | DROP PARTITION partition_names	#删除分区
  | TRUNCATE PARTITION {partition_names | ALL}	#截断分区
  | COALESCE PARTITION number	#合并分区
  | REORGANIZE PARTITION [partition_names INTO (partition_definitions)]	#重组分区
  | ANALYZE PARTITION {partition_names | ALL}	#分析分区
  | CHECK PARTITION {partition_names | ALL}		#检测分区
  | OPTIMIZE PARTITION {partition_names | ALL}	#优化分区
  | REBUILD PARTITION {partition_names | ALL}	#重建分区
  | REPAIR PARTITION {partition_names | ALL}	#修复分区
  | PARTITION BY partitioning_expression	#分区
  | REMOVE PARTITIONING	#移除分区

index_col_name:
    col_name [(length)] [ASC | DESC]

index_type: #修改索引类型
    USING {BTREE | HASH}

index_option:	#索引选项
    KEY_BLOCK_SIZE [=] value
  | index_type
  | WITH PARSER parser_name
  | COMMENT 'string'

table_options:
    table_option [[,] table_option] ...  (see CREATE TABLE options)

partition_options:
    (see CREATE TABLE options)

2.创建表：

#方式一创建表
MariaDB [test3]> create table if not exists tb_student (id char(13) primary key,name varchar(20),sex enum('F','M'));
#方式二创建表
MariaDB [test3]> create table if not exists tb_teacher select * from hellodb.classes;
#方式按创建表
MariaDB [test3]> create table if not exists tb_teachers like hellodb.teachers;

3.查看表：

#查看表列表
MariaDB [test3]> show tables;
#查看表创建
MariaDB [test3]> show create table tb_student;
#查看所有引擎
MariaDB [test3]> show engines;
#查看表结构
MariaDB [test3]> desc tb_teachers;
MariaDB [test3]> show columns from tb_teachers;
#查看库中表状态
MariaDB [test3]> show table status from hellodb；

方式二创建表：

方式三创建表：

4.删除表

MariaDB [test3]> drop table if exists tb_teachers;

五、数据类型：

（一）数值型

1.整型

• tinyint(m) 1个字节 范围(-128~127)
• smallint(m) 2个字节 范围(-32768~32767)
• mediumint(m) 3个字节 范围(-8388608~8388607)
• int(m) 4个字节 范围(-2147483648~2147483647)
• bigint(m) 8个字节 范围(±9.22*10的18次方)
  加了unsigned，则最大值翻倍，如：tinyint unsigned的取值范围为(0~255)

2.浮点型(float和double)，近似值

• float(m,d) 单精度浮点型 8位精度(4字节) m总个数，d小数位
• double(m,d) 双精度浮点型16位精度(8字节) m总个数，d小数位

3.定点数

• decimal(m,d) 参数m<65 是总个数，d<30且 d<m 是小数位
• 在数据库中存放的是精确值,存为十进制
• MySQL5.0和更高版本将数字打包保存到一个二进制字符串中（每4个字节存9个数字）。例如，decimal(18,9)小数点两边将各存储9个数字，一共使用9个字节：小数点前的数字用4个字节，小数点后的数字用4个字节，小数点本身占1个字节
• 浮点类型在存储同样范围的值时，通常比decimal使用更少的空间。float使用4个字节存储。double占用8个字节
• 因为需要额外的空间和计算开销，所以应该尽量只在对小数进行精确计算时才使用decimal——例如存储财务数据。但在数据量比较大的时候，可以考虑使用bigint代替decimal

（二）字符串(char,varchar,_text)

1.定长字符串

• char(n) 固定长度，最多255个字符

2.变长字符串

• varchar(n) 可变长度，最多65535个字符

3.text

• tinytext 可变长度，最多255个字符
• text 可变长度，最多65535个字符
• mediumtext 可变长度，最多2的24次方-1个字符
• longtext 可变长度，最多2的32次方-1个字符
• BINARY(M) 固定长度，可存二进制或字符，长度为0-M字节
• VARBINARY(M) 可变长度，可存二进制或字符，允许长度为0-M字节
• 内建类型：ENUM枚举, SET集合

二进制数据：BLOB

• BLOB和text存储方式不同，TEXT以文本方式存储，英文存储区分大小写，而Blob是以二进制方式存储，不分大小写
• BLOB存储的数据只能整体读出
• TEXT可以指定字符集，BLOB不用指定字符集

（三） 日期时间类型

• date 日期 ‘2008-12-2’
• time 时间 ‘12:25:36’
• datetime 日期时间 ‘2008-12-2 22:06:44’
• timestamp 自动存储记录修改时间
• YEAR(2), YEAR(4)：年份